Шпиндельный узел станка для испытания шлифовальных кругов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик (iii 891390 (6l ) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 07.04.80 (21) 2908276/25 — 08 (51)М. Кл.

В 24 В 41/00 с присоединением заявки .%—

Гееудеретееииьй комитет

СССР по делам иэобретеиий и етерытий (28) Приоритет—

Опубликовано 23.12,81, Бюллетень )й, 47

Дата опубликования описания 23,12.81 (53) УДК 621.922..079 (088.8) (72) Авторы изобретения

П, С. Менакер, Н. Д. Плутник, Г. Х. Ингерт и есной

1;/ м Т . (71) Заявитель

Одесское специальное конструкторское бюро специальных станков

ggQ 11 °(54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

Изобретение относится к станкостроению, а именно к станкам для испытания на прочность абразивных кругов.

В основу всех типов станков для испытания на механическую прочность абразивных кругов заложен принцип вращения их со скоростью, превышающей рабочую в 1,5 раза.

Известен станок, в котором испытываемый крут подвешивается к тонкому гибкому валу, в испытательной камере создается вакуум и шпиндель разгоняется до испытательной .скорости, превышающей критическую, и вращается определенное время с этой скоростью.

При этом для разгрузки подшипников шпинделя от действия центробежных сил, возникающих вследствие дисбаланса крута при переходе через критическую скорость, геометрические размеры шпинделя выбираются такими, что критическая часть его вращения значительно меньше испытательной (1).

Однако из-за этого шпиндель имеет малую жесткость и часто не обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять действию сил, возникающих при разрыве крута. Таким образом, возникает противоречие между необходимостью уменьшить диаметр шпинделя и стремлением увеличивать его прочность.

При работе шпинделя в докритической области подшипники нагружены or действия центробежных сил, возниканлцих из-за неуравновешенности круга; после перехода через критическую скорость подшипники разгружены вследствие эффекта самоцентрирования.

Время работы шпинделя в докрнтической области (и следовательно время, при котором подшипники находятся под действием значительных нагрузок) зависит от величины этой скорости. С ее уменьшением это время умень шается, следовательно, долговечность подшипни15 ков увеличивается. Критическая скорость шпинделя является величиной постоянной и определяется геометрическими размерами самого шпинделя (в станках с "гибкими" шпинделями) .

Цель изобретения — повышение работоспособности и долговечности подшипников за счет снижения критической скорости шпинделя.

Поставленная цель достигается тем, что цптиндсль снабжен дополнительной сосредоточенной сбалансированной массой, установлен ной между гибким участком шпинделя и местом крепления круга.

При этом величина этой массы определяется по формуле

6OOq

ДОН -,,! 2 P где j — жесткость шпинделя; и!,и — критическая частота вращения шпинделя;

mkp — масса крута.

На чертеже показан шпиндельный узел, вертикальный разрез, На станине 1 установлен электродвигатель

2, соединенный с гибким шпинделем 3, на котором имеется оправка 4 для испытываемого круга 5. Нижний конец шпинделя свободно помещен в подшипниковой опоре 6, являющейся ограничителем. На шпинделе между гибким участком и оправкой 4 расположен диск 7.

При включении приводного электродвигателя 2 шпиндель 3 с испытываемым крутом 5 разгоняется до испытательной скорости Чп, достигая требуемой частоты вращения и переходя при этом через критическую частоту вращения Прр.

В диапазоне частот вращения, меньших

П! р,.на подшипники шпинделя действуют нагрузки, вызванные неуравновешенностью кру га. Для шпинделя на "жестких" опорах зо

Для уменьшения длительности этих нагрузок следует уменьшить П!,и. При заданной массе крута rnkp этого можно достигнуть путем уменьшения жесткости шпинделя (для шпинделя на "жестких опорах"), но это неизменно связано с уменьшением его прочности, что может вызвать разрушение шпинделя При разрыве испытываемого круга.

891390 4

Критическая скорость уменыиае ея эа ече установки дополнительной массы mgon. Критическая частота вращения при этом

П вЂ” Ьо/ 2

%p доп

Таким образом,. регулируя величину дополнительной массы, можно получать разные значения критической скорости и обеспечить

10 условие, что П!р (Пц, дополнительная масса при этом подсчитывается по формуле

6001

1И

АОп з- - з- р!! !ь

Изобретение обеспечивает повышение долговечности шпиндельного узла станка, Формула изобретения

1. Шпиндельный узел станка для испытания шлифовальных кругов, содержащий станину, 20 в которой установлен связанный с приводом шпиндель с гибким участком, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения работоспособности и долговечности подшипников за счет снижения критической скорости шпинделя при сохранении его прочности, шпиц дель снабжен дополнительной сосредоточенной сбалансированной массой, установленной между гибким участком шпинделя и местом крепления круга.

2.Узелноп.1, отличaюшийс st тем, что величина дополнительной массы определяется по формуле

6ооз Д ! Я з М к р и„рЯ где j — жесткость шпинделя;

nkp — критическая частота вращения шпинделя;

mnk — масса круга;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Паспорт станка для испытания кругов модели В2Р фирмы Carl Schenck (ФР1 ), !978.